摘要：早在地球还是一片混沌之时，微小的细菌就已成为了这个星球最早的原住民。这些“骨灰级”的时间旅者，历经无数世代的繁衍，如今在我们体内建立起了一个巨大的“微观王国”——肠道菌群。长久以来，我们视它们为消化道的配角，处理食物残渣的打工人。

早在地球还是一片混沌之时，微小的细菌就已成为了这个星球最早的原住民。这些“骨灰级”的时间旅者，历经无数世代的繁衍，如今在我们体内建立起了一个巨大的“微观王国”——肠道菌群。长久以来，我们视它们为消化道的配角，处理食物残渣的打工人。

但，最近日本研究团队的最新发现彻底改写了这个剧本：这些古老生命能通过人为“改善”，从而给脑部传递关键的神经“镇静剂”——GABA（γ-氨基丁酸），影响我们的大脑健康和功能，改善我们的认知衰老！

或许，保持大脑年轻的钥匙，就藏在这一直被忽视的微小世界中？

两位重要角色

先来认识下大脑中的两位重要角色：γ-氨基丁酸（GABA）、同型肌肽 (Homocarnosine)。

先说前者，GABA是大脑中主要的“刹车”系统，负责抑制神经兴奋，缓解我们的焦虑情绪，让我们保持冷静、专注。

而同型肌肽则是由GABA和组氨酸通过肽键连接形成的一种大脑特异性GABA相关肽，在海马体（记忆中枢）等区域有着较高含量。它在维持突触功能、保持神经递质稳定及保护神经中有着重要的作用[2]。

图注：同型肌肽结构式

但这却有个残酷的现实：随着年龄的增长，我们大脑的额叶和后部GABA浓度会逐渐降低[3]。而GABA水平不足，会引发神经元过度兴奋，导致神经系统不稳定。身体开始出现焦虑、抑郁甚至癫痫等多种症状，严重的甚至会引发阿尔兹海默症[4]，加速认知衰老。

图注：左图表示随着年龄上升，大脑GABA含量逐渐下降。右图则是前额叶GABA水平与认知功能（MoCA）之间的关系

怎么补？

老了GABA水平不足……那来补点GABA？

目前学术界认为大脑GABA主要由神经元依赖谷氨酸脱羧酶（GAD）途径自主合成[5]，一旦这条路子受损，大脑可能会面临无GABA可用的局面。外源补充呢？很可惜，因为血脑屏障的缘故，口服GABA的生物利用度（进入血液的比例）也仅有9.8%（动物实验） [6]。

图注：谷氨酸脱羧酶（GAD）催化L-谷氨酸（l-Glu）转化为γ-氨基丁酸（GABA）的反应过程

正当科学家们对这高墙束手无策，感叹大脑的油盐不进开始发愁时，突然灵光一闪，一个新的想法由此诞生：既然补不进大脑，不如让肠道菌群搞个“反向传输”，通过肠脑轴，给菌喂点GABA，把GABA通过间接途径送到大脑去？

并没有采取简单粗暴，直接投喂GABA的策略，科学家们给菌群挑选了两种特供食物：低聚果糖（FOS，细菌的优质口粮）以及曲霉来源的酶 (蛋白酶AP和脂肪酶AL，帮助分解肠道里未消化的食物，给细菌提供更多养料)。目的是通过益生元调节肠道菌群，促进“内源性”GABA的产生。

结果出炉！经过两种食物投喂后，鼠鼠盲肠里的GABA浓度均出现升高（尤其是AL组），各个脑区的结果更是显示，FOS 和酶的补充增加了大脑皮层和海马体中的GABA浓度，同时提高了海马体（记忆中枢）中的同型肌肽水平。

图注：FOS 指的是低聚果糖、AL 指的是曲霉来源脂肪酶、AP 指的是曲霉来源蛋白酶

看来这条路子真的有效……加点肠道菌群特供粮，居然真的能让远在天边的大脑中GABA和同型肌肽水平跟着涨？这中间到底发生了什么？

菌群养成计划！

显然真正的幕后推手另有其人。科学家们把目光聚焦到了肠道里那群数量庞大的微生物上。毕竟改变了它们的伙食，它们的生活状态乃至种群结构能没点变化吗？

分析了小鼠肠道微生物群落的β-多样性（不同样本之间的菌群构成有什么区别）后，结果一目了然——经过FOS、AL、AP投喂的小鼠，其肠道菌群结构均发生变化，表现出与对照组不同的群落构成。

图注：未加权侧重于不同样本间微生物物种类型的差异，而加权表示在物种类型差异的基础上，还考虑了这些物种在样本中的相对丰度差异

除了组间差异，FOS组在菌群内部的α-多样性（衡量一个样本里物种的丰富度和均匀度）也出现变化。结果表明，FOS 的摄入可以选择性地促进某些特定菌的生长，同时抑制了其他菌群的繁殖，FOS 组的肠道菌群内部丰富程度出现降低。

图注：或许FOS 对肠道菌群的组成具有更强的选择性塑造作用

而且在补充了低聚果糖（FOS）的小鼠肠道中，有几类细菌成为了显著的受益者：Parabacteroides（拟杆菌属，参与能量供应和肠道环境调节[7]）、Akkermansia（艾克曼菌属，维持肠道健康）、Muribaculum菌（参与碳水化合物代谢[8]） ，它们的丰度均出现增加。

图注：相比对照，FOS组中这几个菌属对应的箱体（代表了大部分数据的分布范围）和中位线都明显抬高

这些细菌数量的增加，似乎与我们最终关心的结果——GABA和同型肌肽水平的升高紧密相关。热图表明，Parabacteroides, Akkermansia, 和 Muribaculum 这些菌属的丰度与这些神经化学物质的水平之间对应的位置大多呈红色，表明它们有明显的正相关关系。

图注：上侧为不同位置的GABA以及同型肌肽水平，左侧为不同菌落

换句话说，这些细菌越多，肠道和大脑中的GABA及同型肌肽水平大概率也越高。

与此同时，科学家们也发现了一些被显著抑制的三个菌属—Blautia（布劳特氏菌属，生成短链脂肪酸，调节免疫[9]）、Colidextribacter （厚壁菌门，肥胖标志物[10]）和 Acetatifactor（厚壁菌门，与肥胖、代谢紊乱相关[11]） 。

图注：这三个菌属在所有三个干预组（FOS, AL, AP）中的箱体和中位线都显著低于对照组

在热图中，Blautia Colidextribacter, 和 Acetatifactor 这些菌属所在的行，与GABA及同型肌肽指标交叉的位置，则大多呈蓝色。这表示它们的丰度与这些指标的水平之间存在显著的负相关关系。这些细菌越少，GABA和同型肌肽的水平反而越高。

图注：上侧为不同位置的GABA以及同型肌肽水平，左侧为不同菌落

最后总结，低聚果糖与特定的酶，能通过增加与GABA生成正相关的菌群，减少与其负相关的菌群，来精确调控肠道菌群的组成，从而实现对大脑神经化学物质水平的调控……所以补点FOS和AL、AP，对于我们提升认知，似乎也说得通？

能和菌群吃一样的东西嘛？

但还有个问题，我们日常生活中当然不能跟肠道菌群一样，直接吃低聚果糖以及酶，那有什么食物来源吗？有个好消息是，低聚果糖 (FOS)存在于我们身边的很多食物中，比如常见的洋葱、大蒜、香蕉（尤其是稍生一点的）、黑麦等等[12]。

图注：常见食品中低聚果糖（FOS）的含量（%为鲜重百分比）

至于听起来有点学术的曲霉酶，它们其实是发酵食品中的常客，在制作酱油、豆豉、味增等过程中都有它们不可或缺的功劳。我们可以选择一些经过可靠发酵工艺生产的食品，来改善肠道环境，不过相比天然植物来源的FOS……这个还是慎选。

而其中最值得一提的是，低聚果糖（FOS）显著增加了AKK这个明星益生菌的数量。更重要的是，AKK的丰度与大脑GABA和同型肌肽水平的提升呈正相关。

而AKK在近年来也备受关注，它被认为在维持肠道屏障、调节代谢和免疫方面扮演重要角色。这项研究进一步暗示了它在“肠脑轴”通讯中也可能是一位关键参与者！

时光派点评

所以，“肠脑相通”绝非空谈！与其死磕怎么把GABA直接送到大脑，不如花点心思，好好培养你肠道里的小小生态圈，才是真正的抗衰妙招。

也许你家厨房里的大蒜、香蕉，可能比补剂更对这群微生物的胃口，毕竟，谁能拒绝一个用食物“收买”肠道菌群，从而给大脑抗衰的剧本呢？

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来源：时光派科学抗衰